组合机床设计步骤

第一章前言§1.1组合机床概述组合机床是用系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件组成的,能加工一种(或几种)零件的一道(或几道)工序的高效率专用机床。

组合机床的通用部件和标准件约占70-80%,这些部件是系列化的,可以进行成批生产。

其余20-30%的专用部件是由被加工零件的形状,轮廓尺寸,工艺和工序来决定,如夹具,主轴箱,刀具和工具等。

组合机床常用的通用部件有：床身（侧底座）、底座（包括中间底座和立柱底座）、立柱、动力箱、动力滑台、各种工艺切削头等。

对于一些按顺序加工的多工位组合机床，还具有移动工作台或回转工作台。

动力箱、各种工艺切削头和动力滑台是组合机床完成切削主运动和进给运动的动力部件，其中还有可能同时完成切削主运动和进给运动动力头。

床身、立柱、中间底座等是组合机床的支承部件，起着机床的基础骨架作用。

组合机床的刚度和部件之间的精度保持性，主要由这些部件保证。

除了上述主要部件之外，组合机床还有各种控制部件，主要指挥机床按顺序动作，以保证机床按规定的程序进行工作。

组合机床是一种自动化或半自动化的机床。

无论是机械电气或液压电气控制的都能实现自动循环。

半自动化的组合机床,工人只要将工件装夹好,按一下按钮,机床即可自动进行加工,加工一个循环停止。

自动化的组合机床,工人只要将工件放到料斗或上料架上,机床即可连续不断的进行工作。

组合机床一般采用多轴,多刀,多工序,多面,多工位同时加工,是一种工序集中的高效率机床。

加工孔的组合机床,刀具是借助钻模板和镗模架来导向,所以能稳定的保证产品质量。

它的特点有：1.主要用于箱体零件和复杂的孔面加工。

2.生产率高。

因为工序集中，可多面、多工位、多轴、多刀同时自动加工。

3.加工精度稳定。

因为工序固定，可选用成熟的通用部件、精密夹具和自动工作循环来保证加工精度的一致性。

4.研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低。

因为通用化、系列化、标准化程度高，通用零部件占70-90%，通用部件可组织批量生产进行预制或外购。

向力造成的振动。
② 当缸孔孔间距及平行度要求高（±0.02~0.03mm），缸孔
对定位基准位置精度要求高于±0.05mm时，通常采用由单个精
镗头组成的多轴机床结构方案，使各精镗头可单独调整位置。还 需配置高精度动力滑台，来提高机床工作的平稳性。
二、工艺方案的拟订
③ 同样精度的孔，因材料、硬度的不同，其工艺方案也不 同，如加工钢件一般比加工铸铁件的工步数多。 ④ 加工薄壁易振动的工件或刚性不足的工件，安排工序不
机械制造装备设计
第四章 组合机床设计
2019年1月1日
第四章 组合机床设计 第二节 组合机床总体设计
一、 组合机床设计步骤 二、 工艺方案的拟订 三、 确定切削用量及切削力 四、 组合机床三图一卡设计
一、组合机床设计步骤
组合机床设计是根据被加工零件的加工内容、加工精度、生
产率要求、成本价格等原始数据，进行总体设计、传动系设计、 夹具设计。 设计步骤： ♦ 调查研究， ♦ 总体方案设计， ♦ 技术设计， ♦ 工作设计。
二、工艺方案的拟订
3.合理实施工序集中
工序集中 运用多种刀具，采用多面、多工位和复合刀具加 工方法，在一台机床上对一个或几个零件完成多个工序过程，以 提高生产率。
（1）注意工序集中带来的问题
♦ 导致机床结构复杂，刀具数量增加， 调整不方便，可靠性降低，影响生产率 的提高。 ♦ 导致切削负荷加大，造成工件刚 性不足、工件变形而影响加工精度。
4.工作设计
绘制多轴箱、夹具等专用零部件的施工图纸、编制零部件明 细表；编写机床说明书，制订机床检验、试机等验收标准。
二、工艺方案的拟订
（一）工艺方案的制定内容
分析被加工零件图纸 ①根据组合机床各工艺方法能达到的

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第8章 组合机床设计
输送部件 用于带动夹具和工件 移动、转动，实现工位变换。此类部 件要求有较高的定位精度。
控制部件 控制机床按预定的加 工程序进行循环工作。包括可编程控 制器、液压元件、操纵板、控制挡铁 和按钮台。
辅助部件 用于实现工件自动定位和夹紧的液压或气动装置、自 动上下料机械手、冷却和润滑装置、排屑装置。
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组合机床总体设计
（2）合理考虑工序集中
① 将相同工艺内容的工序集中在同一台机床或同一工位上加 工。如：将箱体零件的大量螺孔攻丝工序集中在一台攻丝机床上， 不与大量钻、镗工序集中在用一台机床上进行，使机床结构简单。
② 箱体零件上有相互位置精度要求的孔时，孔加工应集中在 一台机床上一次安装完成加工。（粗、精加工）
确定零件在组合机床上合理可行的加工方法（安排工序及流程， 选择加工的定位基准及夹压方案）、确定工序间加工余量、确定刀 具的结构型式、数量及切削用量等。
重点介绍：1. 选择合适、可靠的工艺方法；2 . 合理安排粗、 精加工；3. 合理考虑工序集中；4. 合理选择定位基准及夹压位置。
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组合机床总体设计
8Hale Waihona Puke 第8章 组合机床设计3.转塔式组合机床
机床具有几个多轴箱，均安装在转塔回转工作台上，每个多轴
箱依次旋转进行加工，可完成一个工件的多工序加工。分为：
（1）多轴箱只作主运 动的转塔式组合机床
（2）多轴箱作主运动又作 进给运动的转塔式组合机床
此类机床可减少机床台数和占地面积，适用于中、小批量生产。 9
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组合机床总体设计
（2）考虑被加工零件的材料、硬度、加工部位的结 构形状、零件刚性和定位基准面
① 同样精度的孔，加工钢件一般比加工铸铁件的工步数多。 ② 加工薄壁易振动的工件或刚性不足的工件，安排工序不能 过于集中，以避免加工表面多而造成工件受力大、共振及发热变形 影响加工精度。

目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 设计的目的 (1)1.2 设计的内容 (1)1.3 设计的要求 (1)第二章组合机床的总体设计 (2)2.1 工序图 (2)2.2 加工示意图 (2)2.3 机床尺寸联系总图 (5)第三章多轴箱的设计 (9)3.1 多轴箱的组成 (9)3.2多轴箱装配图的绘制 (9)（1）驱动轴位置的确定 (9)（2）主轴位置的的确定 (9)（3）驱动轴齿轮的确定 (9)（4）各传动轴位置的确定 (11)（5）手柄轴的安置 (11)（6）润滑油泵的安置 (11)3.3选择加工基准坐标系XOY，计算主轴、驱动轴的坐标 (11)总结 (13)参考文献（References） (14)致谢 (15)卧式双面24轴组合钻床总体设计及左主轴箱设计（双级圆锥-圆柱齿轮减速器箱体底座）专业：机械设计制造及其自动化学号：7011210138 学生姓名：徐伟龙指导老师：冯永平摘要：组合钻床是根据工件加工的需要，以通用部件为基础，配之以少量的专用部件和按工件形状与加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的专用钻床。

组合机床同时具有生产效率高、加工精度高、配置较为灵活等优点，是机械一线生产中不可获缺的机器，也是高校大学生毕业设计研究的一个重要课题之一。

作为一名机械专业的学生，我有幸选择了这一个课题的研究，得到了这次了解组合机床的机会。

现在我就来简述这次课程设计的过程：根据零件（双级圆锥-圆柱齿轮减速器箱体底座左端面12孔）的类型和加工的要求我选择了卧式组合钻床；在动力部件选择方面，由于液压滑台导向性好、使用寿命长、液压缸活塞和后盖上分别装有双向单向阀和缓冲装置所以我选择了液压滑台；动力箱方面则采用三相异步电动机作为动力源，动力头选用了钻削头；辅助部件包括定位、夹紧、润滑、冷却、排屑以及自动线的清洗机等各种辅助装置，当然还有其他支承部件、控制部件、辅助部件等等我将在说明书中详述。

毕业设计题目:两缸柴油机机体8-M8螺纹底孔组合钻床的总体设计及主轴箱设计学科部：___________________________________专业：____________________________________班级：____________________________________学号：____________________________________学生姓名：_________________________________指导教师：_________________________________起讫日期：_________________________________中文摘要本次设计是对卧式单面8 轴组合钻床的设计，设计的内容包括组合钻床的总体设计以及多轴箱的设计。

组合钻床的总体设计主要是“三图”的设计。

三图的设计包括：被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图。

多轴箱的设计关键是传动系统方案的确定。

再根据传动系统图确定手柄轴和油泵轴的位置安排，然后进行坐标计算，绘制多轴箱装配总图，箱体补充加工图，前盖补充加工图、最后根据上面的内容设计组合钻床。

关键子字：组合钻床、多轴箱、被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图。

外文摘要This design is to horizontal axis combination drilling machine of single anddesign, the design of content including combination drilling machine of the overall design and the design of the spindle box. Combination drilling machine of the overall design mainly is the "three figure" design. The design of the three figure includes: processing parts process diagram, processing schemes, machine tool contact size figure. The design of the spindle box is key to the scheme determination of transmission system. Again according to the transmission system graph determine the handle axis and oil pump shaft placement, and then coordinate calculation, draw spindle box of general assembly, the casing is added processing figure, the front cover added processing diagram, according to the content of the above design combination drilling machine.Key son word : combination drilling machine, spindle box, be processing parts process diagram, processing schemes, machine tool contact size figure.、尸■、亠前言组合机床是用按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。

组合机床毕业设计组合机床毕业设计随着制造业的快速发展，机械加工技术也在不断进步。

作为机械加工的重要设备之一，组合机床在工业生产中扮演着至关重要的角色。

本文将探讨组合机床的毕业设计，旨在提供一些有关该领域的深入思考和实践经验。

一、背景介绍组合机床是一种结合了多种机械加工功能的设备，可以实现多种工艺的加工操作。

它通常由数控系统、主轴、刀具库、刀具变换装置等组成。

组合机床的设计需要考虑到工艺要求、加工精度、生产效率等因素，因此是一个复杂而具有挑战性的任务。

二、设计目标在进行组合机床的毕业设计时，首先需要明确设计目标。

设计目标可以包括但不限于以下几个方面：1. 提高加工效率：通过优化机床结构、改进传动系统等方式，实现加工效率的提升。

2. 提高加工精度：通过改进机床的定位精度、减小加工误差等方式，提高加工精度。

3. 降低能耗：通过改进机床的能源利用效率、减少能源浪费等方式，降低机床的能耗。

4. 提高自动化程度：通过引入自动化设备、优化控制系统等方式，提高机床的自动化程度，减少人工干预。

5. 提高可靠性：通过改进机床的结构设计、选用高质量的零部件等方式，提高机床的可靠性和稳定性。

三、设计步骤进行组合机床的毕业设计时，可以按照以下步骤进行：1. 需求分析：了解用户需求，明确设计要求和目标。

2. 方案设计：根据需求分析的结果，设计出满足要求的机床结构和控制系统。

3. 零部件选型：根据设计方案，选择适合的零部件，包括主轴、传动装置、控制器等。

4. 结构优化：对机床的结构进行优化，包括刚度、振动阻尼、重量等方面的优化。

5. 控制系统设计：设计合适的控制系统，包括数控系统、传感器、执行器等。

6. 实验验证：根据设计方案，制作样机进行实验验证，评估设计方案的可行性和性能。

7. 优化改进：根据实验结果，对设计方案进行优化改进，提高机床的性能和可靠性。

四、设计案例以下是一个组合机床毕业设计的案例：某公司需求一台能够同时进行铣削和钻孔的组合机床，要求加工精度高、效率高、稳定性好。

组合机床设计步骤一．组合机床方案的确定1.被加工零件的加工精度和加工工序2.被加工零件的特点分析3.定位基准及夹紧点的选择4.加工工艺分析5.机床配置形式及结构方案的确定二．确定切削用量及选择刀具1.确定切削用量2.确定切削力、切削扭矩、切削功率及刀具耐用度（铣削则是切向力、水平力、竖直力）3.选择刀具结构三．组合机床总体设计（三图一卡）1.根据被加工零件图绘制被加工零件工序图2.加工示意图（1）刀具的选择（2）导向件选择（3）确定主轴类型、尺寸、外伸长度和选择接杆（4）确定动力部件工作循环：a工进长度的确定 b快退长度的确定 c动力部件总行程长度的确定3.组合机床联系尺寸图（1）动力部件及其配套的通用部件的选择a选择动力箱 b选动力滑台 c配套通用部件选择：底座（侧）（2）其他尺寸确定a装料高度 b 夹具轮廓尺寸 c中间底座 d 主轴箱轮廓4.机床生产率计算卡（1）理想生产率（2）实际生产率（3）机床负荷率四夹具设计1.定位方法和定位元件的选择2.导向装置的选择3.夹紧机构的选择4.夹紧力的计算及夹紧油缸的选择5.定位误差分析与计算（1）基准不重合误差（2）基准位移误差（3）定位误差6.绘制夹具装配图7.编制技术条件五多轴箱设计1.确定箱体结构、绘制原始依据图2.确定主轴形式、直径及动力计算（1）确定主轴形式（2）主轴直径和齿轮模数的初步确定3.传动系统设计（1）制定多个传动方案并加以比较（2）确定每个传动轴直径（3）分配传动比、确定齿轮齿数4.多轴箱的润滑（1）箱体内各部件的润滑方法及其实现方法（2）确定手柄轴的位置5.多轴箱坐标计算6.绘制坐标检查图7.变位齿轮校核8.齿轮强度校核9.轴强度校核10.轴承寿命校核11.绘制多轴箱工作图（1）视图（主视图、侧视图）（2）绘制展开图12.多轴箱技术条件编制2010年2月6日。

第二节 组合机床总体设计
（3）工序图的绘制 1）突出本机床加工内容
◆ 用足够视图和粗 实线突出加工部位。
◆ 用细实线表示零 件轮廓以及与机床、夹 具设计有关的部位。
◆ 凡本工序保证的 尺寸、角度，应在尺寸 数值下画粗实线标记。
◆ 用符号表示定位 基准、夹压位置及方向、 辅助支承。
第二节 组合机床总体设计
v πdn m / min 1000
旋转式导向 刀具导向部分与夹具导向套之间只有相对移动而 无相对转动的导向。分内滚式旋转导向 、外滚式旋转导向 。用于 刀具线速度 v > 20m/min，加工孔径d > 40mm 的镗孔加工。
第二节 组合机床总体设计
② 确定导向数量原则 ◆ 通常钻、扩、铰单层壁小孔或用悬伸量不大的镗杆镗削短 孔时，采用单个导向加工。
④ 复合刀具切削用量选择，应考虑刀具使用寿命。进给量按 复合刀具最小直径选择，切削速度按复合刀具的最大直径选择。
例如: 钻铰复合孔加工刀具切削用量的选择…… 对于完成同类工艺的多极阶梯复合刀具，进给量应选择其小直 径允许值上限，切削速度应选择其大直径允许值上限。
对于钻、扩、铰等刀具的 长度选择，要保证加工终了位 置时刀具螺旋槽尾端与导向套 外端面有30 ~ 50mm的距离。
第二节 组合机床总体设计
2）确定导向装置
在组合机床上加工孔时，其位置精度靠刀具的导向装置保证。 ① 导向装置的类型 固定式导向 刀具的导向部分在导向套内既作转动又作轴向移 动的导向套。用于刀具线速度v < 20m/min，加工孔径d < 40mm的 钻、扩、铰孔加工。刀具线速度为
如需设置中间导 向套，还应表示内部 的肋、壁布置和有关 的结构形状及尺寸， 以检查工件、夹具、 刀具是否干涉。

表3—15列出了不同刀具对不同工件材料完成不同工序〔如钻孔、镗孔和攻螺 纹等〕时切削力、切削扭矩及切削功率的计算公式，可供设计时使用，刀具 耐用度计算参考有关手册。
四 选择刀具结构
根据工艺要求及加工精度不同，组合机床采用的刀具有：一般简单刀具〔标准刀具）、复 合刀具及特种刀具。选择刀具结构应注意下述主要问题：
平面 平面度公差 ± 0.05 ~ 0.1 mm 表面粗糙度 Ra = 16 ~ 8 μm
不可选择零件上直径太小的孔作为定位销孔，因定位销过细，易受力变形，甚至 因装卸工件碰撞而破坏定位。根据箱体零件的大小及重量，销孔直径可能参考下 表选取
定位销孔推荐直径
工件重量（kg） < 20
20 ~ 50
50 ~ 100
接孔。 3 钻阶梯孔先钻大孔后钻小孔。 4 平面一般采用铣削加工。 5 制订加工一个工件的几台成套机床或流水线的工艺方
案时，应尽可能使精加工集中在所有粗加工之后， 以减少内应力变形影响，有利于保证加工精度。
二 组合机床工艺方案的拟订
拟订组合机床工艺方案的
1 分析如、被研加究工加零工件要的求用和途现及场其工结艺构特点，加工部位及其精度、表面粗糙度、 技术要求及生产纲领。
2、攻丝前最好在孔口倒角，以确保攻丝精度；
3、中小零件，可在多工位机床上采用一个工位倒角，有时也可 刀具在一个工位上进行；
采用钻—倒角复合
4、螺纹孔一般采用一个工步一次攻至所需深度。当螺纹孔较深时，为防止丝锥折断，可 利用二次进给攻丝，即第一次攻到一段距离后丝锥反转退回，但不全部退出工件孔，第二 次攻至全深。
提高定位精度，应对V形铁定位圆提出精度要求；V形铁角度一般取90º~ 120º 。
（2〕对“法兰〞类零件，常采用一个孔〔或外圆〕及一个平面的定位方法。

工序图：根据选定的
工艺方案，表明零件形 状、尺寸、硬度以及在 所设计的组合机床上完 成的工艺内容和所采用 的定位基准、夹紧点的 图纸
组合机床总体设计
（1）工序图的作用 被加工零件工序 图是组合机床设计的 主要依据，也是制造、 使用、检验和调整机
床的重要技术文件。
第二节 组合机床总体设计
（2）工序图表示的内容 1）零件的形状、 轮廓尺寸及与本机床
第二节 组合机床总体设计
② 快速退回长度
快速退回长度 快速引进与工作进给长度之和。
◆ 采用固定式夹具的钻、扩、铰组合机床
快速退回行程长度 必须保证所有刀具均退至夹具导向套内而不 影响工件装卸。 如果刀具刚性较好，能满足生产 率要求，为使滑台导轨在全长行程
上均匀磨损，可加大快退行程。
◆ 采用移动式或回转式夹具的组合机床 快退行程长度 必须保证将刀具、托架、钻模板及定位销都退离 到夹具运动可能碰到的范围之外。
一、组合机床工艺方案的制定 二、组合机床配置型式及结构方案的确定 三、组合机床总体设计——三图一卡
第二节
汽车变速器上盖零件图
组合机床总体设计
本工序加工要求 T1面： 2×Φ8.5H10 4×Φ8.5 Ra1.6µm T2面： 4×M8×1.5螺纹 底孔 Φ7孔，Ra1.6µm
第二节 1.被加工零件工序图
钻、扩、铰孔加工。刀具线速度为
πdn v m / m in 1000
旋转式导向 刀具导向部分与夹具导向套之间只有相对移动而 无相对转动的导向。分内滚式旋转导向 、外滚式旋转导向 。用于
刀具线速度 v > 20m/min，加工孔径d > 40mm 的镗孔加工。
第二节 组合机床总体设计
② 确定导向数量原则 ◆ 通常钻、扩、铰单层壁小孔或用悬伸量不大的镗杆镗削短

多轴选择

立式的宽度为340毫米。卧式宽度为325毫 米。
齿轮排列到箱壁距离
70~100毫米 长度与宽度 600毫米×499.5毫米 动力箱法兰尺寸 800毫米×630毫米
装料高度


装料高度指工件安装基面至机床底面的垂 直距离，在过去设计组合机床时，装料高 度可视具体情况在H＝850~1060mm之间选 取，在组合机床生产线中装料高度的统一 有利于多工序的加工利于工件的运输，使 机床与机床交流顺畅，所以选择1060毫米。 装料高度为下面箱体轴的排布作了准备。
第三部分
三图一卡 被加工零件工序图 加工示意图 机床联系尺寸图 生产率计算卡
被加工零件工序图
突出加工部位（用粗实线） （1）被加工零件的形状，主要外廓尺寸和本机床要加工部位的尺寸、 精度、表面粗糙度、形位精度等技术要求，以及对上道工序的技术 要求等。 （2）本工序所选定的定位基准、夹紧部位及夹紧方向。
动力箱参数
动力箱性能
型号 1TD50
型式 Ⅰ
电动机型号 Y132M-4
电动机功率 （ kw） 7.5
长度 435毫米
电动机转速 r/min-1 1440
输出轴速度 （ r·min-1 ） 720
选择中间底座

中间底座的轮廓尺寸要满足夹具在上面安 装的需要。长度方向上尺寸要根据所选动 力部件滑台和底座及其配套部件（侧底座） 的位置关系，并照顾各部件联系尺寸的合 理性来确定。但要保证加工终了位置工件 端面至主轴箱前端面的距离不小于加工示 意图上要求的距离。
0.25 8 0.25 0.55 1.3 0.55
=477min 1.3
8
检验刀具寿命

（一）组合机床设计1、概述组合机床是根据工件加工需要，以大量系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或数种工件按预先确定的工序进行加工的高效专用机床。

组合机床能够对工件进行多刀、多轴、多面、多工位同时加工；可完成钻孔、扩孔、镗孔、攻螺纹、铣削、车孔端面等工序。

（1）组合机床的类型根据所选用的通用部件的规格大小以及结构和配置形式等方面的差异，将组合机床分为大型组合机床和小型组合机床两大类。

习惯上滑台台面宽度B≥ 250mm的为大型组合机床，滑台台面宽度B<250mm的为小型组合机床。

根据大型组合机床的配置形式，可将其分为具有固定夹具的单工位组合机床、具有移动夹具的多工位组合机床和转塔式组合机床三类。

具有固定夹具的单工位组合机床特别适用于加工大、中型箱体类零件。

在整个加工循环中，夹具和工件固定不动，通过动力部件使刀具从单面、双面或多面对工件进行加工。

这类机床加工精度较高，但生产率较低。

按照组成部件的配置形式及动力部件的进给方向，单工位组合机床又分为卧式、立式、倾斜式和复合式四种类型。

具有移动夹具的多工位组合机床的夹具和工件可按预定的工作循环，作间歇的移动或转动，以便依次在不同工位上对工件进行不同工序的加工。

这类机床生产率高，但加工精度不如单工位组合机床，多用于大批量生产中对中小型零件的加工。

按照夹具和工件的输送方式不同，可分为移动工作台式、回转工作台式、中央立柱式和鼓轮式四种类型。

转塔式组合机床的特点是几个多轴箱安装在转塔回转工作台上，各个多轴箱依次转到加工位置对工件进行加工。

按多轴箱是否作进给运动，可将这类机床分为两类：1)只实现主运动的转塔式多轴箱组合机床；2)既实现主运动又可随滑台作进给运动的转塔式多轴箱组合机床。

转塔式组合机床可以完成一个工件的多工序加工，因而可以减少机床台数和占地面积，适宜于中、小批量生产。

（2）组合机床的通用部件按通用部件在组合机床上的作用，可分为下列几类：1）动力部件动力部件是组合机床的主要部件，它为刀具提供主运动和进给运动。

③ 夹具底座与中间底座连接所需要的尺寸。
④ 对于随行夹具需从机床下方返回（从中间底座中间通过）的 自动线，机床装料高度 H=1m左右。
第二节
三图一卡——机床联系尺寸图
4）确定中间底座轮廓尺寸 中间底座轮廓尺寸——以满足夹具在其上安装的需要为原则。 ① 长度方向尺寸 根据滑台和滑座及其侧底座的位置关系、各 部件联系尺寸的合理性来确定。重点如下：
◆ 完整标注机床各主要组成部件的轮廓尺寸及相关联系尺寸。 ◆ 应清楚表示运动部件的原位、终点状态及运动过程情况，以 确定机床最大轮廓尺寸。 ◆ 应注明工件、夹具、动力部件、中间底座对中心线间的位置
关系。
◆ 应注明电动机的型号、功率、转速及通用部件的型号和主要 轮廓尺寸；对机床所有部件分组编号。 以联系尺寸图为基准进行细化，添加电气、液压控制装置，润 滑、冷却、排屑装置，加注技术要求说明，则构成组合机床总图
v快（刀具）< v’ 快(滑台)， v工（刀具）> v’滑台额定min
第二节
三图一卡——机床联系尺寸图
选用动力滑台时，必须考虑滑台允许的最
◆ 确定滑台行程
大行程。设计时所确定的动力部件总行程应满足：
L总（动力） < L最大（滑台）
滑台总行程为 = 工作总行程 + 前备量 + 后备量 前备量 考虑刀具磨损或补偿制造、安装误差，动力部件尚可 向前调节的距离，一般取值 >10 ~ 20mm。 后备量 考虑刀具从接杆中或刀 具接杆一起从主轴孔中取出所需要的 轴向距离，一般取值≥40~50mm。 要求：工作总行程 + 前备量 + 后备量 < L最大（滑台）
三图一卡——机床联系尺寸图
图形布置应与实际机床工作位置一致。

结构件。
电子和家电制造
组合机床可以用于加工各种电 子元器件和家用电器零部件。
02 组合机床设计流程
CHAPTER
设计准备
明确设计任务
01
确定组合机床的加工要求、生产能力、工艺方案等，为后续设
计提供指导。
收集资料
02
收集相关标准、技术资料、市场需求等信息，为设计提供依据
和支持。
制定设计计划
03
根据设计任务和收集的资料，制定详细的设计计划，包括时间
继电器和接触器
用于实现电气控制回路，保证设备的安全运行。
控制程序设计
输入程序设计
根据加工需求，设计输入界面，方便用户输入加工参数和操作指 令。
输出程序设计
根据加工过程和控制需求，设计输出界面，实时显示加工状态和 结果。
控制算法设计
根据加工特点和要求，设计控制算法，实现高效、稳定的加工过 程。
控制精度与可靠性设计
物流分析
优化物料流动路径，减少物料搬运距 离和时间。
设备选型与配置
根据工艺需求合理选择设备型号，并 优化设备配置。
环境与安全考虑
确保作业环境符合安全和环保要求， 提供必要的防护措施。
04 组合机床传动系统设计
CHAPTER
传动系统类型
机械传动
液压传动
利用机械方式传递动力和运动，包括齿轮 、带、链等传动方式。
根据切屑的形状、大小和排出要求，选择合适的排屑方式， 如刮板式、螺旋式等。
排屑装置的结构设计
排屑装置应具备结构简单、排屑效果好、安全可靠的特点。
安全防护装置设计
01
安全防护装置的作用
安全防护装置用于保护操作者和机床设备的安全，防止意外事故的发生。

目录1. 前言 (1)1．1 组合机床概述 (1)1．2 组合机床的优点 (1)1．3毕业设计的目的 (2)1．4 组合机床的设计步骤 (2)1．5 本次设计方案与技术路线 (4)2．拟订组合机床总体方案 (5)2．1 零件分析 (5)2．2 影响组合机床方案的因素 (7)2．3 确定机床的配置形式 (7)2．4 确定切削用量及刀具的选择 (7)3．组合机床总体设计—三图一卡 (9)3．1 被加工零件工序图的绘制 (9)3．2 加工示意图的绘制 (9)3．3 机床联系尺寸图的绘制 (13)3．4 编制生产率计算卡 (16)4．夹具设计 (19)4．1 定位元件 (19)4．2 夹具机构 (20)5．主轴箱设计 (23)5．1 绘制主轴箱原始依据图 (23)5．2 主轴结构型式的选择与动力计算 (24)5．3 传动系统的设计与计算 (25)6．其它 (26)6．2 机床精度及检测 (27)6．3 机床调整 (27)6．4 机床的维护和保养 (27)参考文献 (28)1. 前言1.1 组合机床概述随着加工工件的复杂化，批量化，以及在生产中所追求的高经济效益。

在单独的机床上已不能完成所有加工，这就要考虑到加工的专业化，即在加工一个工件的某些面孔等时配置一套专门的刀具夹具等。

组合机床就是根据工件需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。

通用部件是组成组合机床的基础，用来实现机床切削运动的通用件。

如单轴工艺切削头，传动装置，动力箱，进给滑台等为动力部件。

用以安装动力部件的通用部件如侧底座，立柱，立柱底座为支撑部件。

目前组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序，平面加工包括铣平面，车端面。

孔加工包括钻.扩.铰孔以及倒角，切槽，攻螺纹滚压孔等。

随着综合自动化的发展，其工艺范围正在扩大到车外圆，行星铣削，拉削，推削，磨削，研磨及抛光，冲压等工序，此外还可以完成焊接热处理，自动装配和检测，清洗和零件分类以及打印等非切削工艺。

组合机床的总体设计组合机床总体设计内容和步骤与普通机床相同，但由于组合机床只加工一种或数种工件的特定工序，工艺范围窄，主要技术参数已知；且工艺方案一旦确定，也就确定了结构布局；因而总体设计的侧重点不同，主要是通过工件分析等掌握机床设计的依据，画出详细的加工零件工序图；通过工艺分析，画出加工示意图；然后今昔功能总体布局，画出机床尺寸联系图。

一、制订工艺方案1、选择合适，可靠的工艺方法2、粗、精加工要合理安排3、工序集中的原则4、定位基准及夹紧点的选用原则此步骤已经完成。

二、确定组合机床的配置形式和结构方案通常，在确定工艺方案的同时，也就大体上确定了组合机床的配置形式和结构方案。

但是还要考虑下列因素的影响。

1. 加工精度的影响工件的加工精度要求，往往影响组合机床的配置形式和结构方案。

例如，加工精度要求高时，应采用固定夹具的单工位组合机床，加工精度要求较低时，可采用移动夹具的多工位组合机床；工位各孔间的位置精度要求高时，应采用在同一工位上对各孔同时精加工的方法；工件各孔间同轴度要求较高时，应单独进行精加工等等。

本次加工的零件各孔间的位置精度要求较高，所以采用在同一工位上对各孔同时精加工的方法。

2. 工件结构状况的影响工件的形状、大小和加工部位的结构特点，对机床的结构方案也有一定的影响。

例如，对于外形尺寸和重量较大的工件，一般采用固定夹具的单工位组合机床，对多工序的中小型零件，则宜采用移动夹具的多工位组合机床；对于大直径的深孔加工，宜采用具有刚性主轴的立式组合机床等等。

本次加工的零件外形尺寸和重量较大，采用固定夹具的单工位组合机床，因为要加工深120mm的孔，所以采用立式的组合钻床。

3. 生产率的影响生产率往往是决定采用单工位组合机床、多工位组合机床还是组合机床自动线的重要因素。

例如，从其他因素考虑应采用单工位组合机床，但由于满足不了生产率的要求，就不得不采用多工位组合机床，甚至自动线来进行加工。

4. 现场条件的影响使用组合机床的现场条件对组合机床的结构方案也有一定的影响。

1）应反映机床的加工方法、加工条件及加工过程。
2）根据加工部位特点及加工要求，决定刀具类型、数量、结构、尺寸（直径和长度）。
2．组合机床概述
2.1．组合机床及其特点
组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率专用机床。它能够对一种（或几种）零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，生产效率高，加工质量稳定。
组合机床与通用机床，其他专用机床比较，具有以下特点：
攻丝靠模应用于攻丝装置中的情况如图2-2所示。从图中可见，电机传动主轴通过靠模螺杆带动丝锥回转，靠模螺杆5通过攻丝卡头6与丝锥连接，攻丝卡头6是攻丝主轴靠模系统进给量与丝锥自行引进量的补偿环节。
当主轴及靠模螺杆5正转时，由于靠模螺
母4的作用，使靠模螺杆按螺母的螺距带动丝
锥进给，攻丝结束后，主轴反转，丝锥退回。
（1）组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零、部件总量的 ，因此设计和制造的周期短，投资少，经济效果好。
（2）由于组合机床用多刀加工，并且自动化程度高，因而比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。
（3）组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，又有专门厂成批制造，因此结构稳定，工作可靠，使用和维修方便。
被加工零件的外形如图3-1所示。
图3-1被加工零件外形图
3.1.2．机床布局确定
工件底面为主要定位面。因为底面有3个脚所以用3个支承块支撑，用短销和支承钉定位。装夹方便、平稳，故可采用卧式机床。
3.1.3．工件定位基准的确定
由于工件采用底面为定位面，根据该零件的特点，可采用孔和2面定位。
3.1.4．夹压表面及夹紧方式